Принципи отримання радіолокаційної інформації

 

Методи радіолокації:

1. Активна радіолокація.

2. Активна РЛ із активною відповіддю.

3. Напівактивна радіолокація.

4. Пасивна радіолокація.

 

1. Активна радіолокація - реалізується шляхом опромінення Ц и прийняття відбитого від неї сигналу тим самим радіолокатором, у складі якого є як передавач, так і приймач. Крім того, у складі РЛ повинне бути й вихідний пристрій, і споживач інформації.

Залежно від виду РЛ сигналу, що застосовується в даному радіолокаторі, можливі 2 варіанти:

а) передавач і приймач РЛ мають окремі антени (передавальні й приймальні);

б)передавач і приймач мають одну загальну антену, що забезпечує через антену переключення як випромінювання, так і передачі.

Такі типи РЛ використовують при імпульсному методі зондування.

 

 

 

 

 

Дальність дії активної локації обмежений (слабкий відбитий сигнал). Для збільшення дальності РЛС можна використовувати активну локацію з активною відповіддю.

2. Активна локація з активною відповіддю. Відрізняється тим, що на об'єкті локації (цілі) установлене приймально-передавальний пристрій, що відповідає на запитальний (зондувальний) сигнал активного радіолокатора.

Цей метод має:

· більшу перешкодозахищеність;

· більшу дальність дії;

· забезпечує високу точність виміру параметрів руху;

· упізнавання ЛА здійснюється за рахунок кодування імпульсного сигналу.

3. Напівактивна локація - відрізняється від активної РЛ тем, що опромінення Ц здійснюється з одного пункту (РЛС), а прийом відбитого сигналу ЭМЭ (або відповідного) здійснюється іншим пунктом (РЛС ракети). Реалізуються в ЗРК із самонаведенням ЗУР.

 

· Позитивне - висока перешкодозахищеність, висока точність визначення координат, Д до Ц, збільшення точності.

· Недолік - одноразовость використання.

Пасивна радіолокація.

- ПРЛ (1 РЛС) -пеленгатор β;

- ПРЛ (2 РЛС) - Д, ε, β.

;

.

 

У пасивної РЛ немає передавачів, а є тільки прийомні локатори й центр обробки інформації.

Джерелом випромінювання на борті ЛА можуть бути:

· Б.Р. відповідачі;

· Радіолокатори огляду, прицілювання;

· Радіостанції;

· ЕМЕ випромінювана факелом ракетного двигуна.

Для виміру координат ЛА використовується не менш 2 прийомних станцій, розташованих на d (базу між ДЛС).

Недолік - при наявності більше 1 цілі (Р л.т. ↑).

Метод пасивної РЛ застосовується також при розвідці з борта літака шляхом вимірів пеленгів мети з різних крапок.

Висновок: У сучасних РЛС використовуються кілька методів радіолокації:

· виявлення цілі - активний метод;

· визначення координат, Д. - активний з активною відповіддю;

· визначення моменту підриву БЧ ЗУР - пасивний/ активний метод.

 

Відбивні властивості цілі

 

Фізичне явище,яке використовує відбивні властивості літального апарату –це відбиття

енергії (радіохвиль,світлової енергії,звукової енергії,інфрачервоної,або теплової енергії.)

Випромінення РЛС -це фізичне явище,що забезпечує виявлення у просторі літального апарату за рахунок перевипромінення цього ЛА.

Відбивні властивості радіолокаційної цілі характеризуються ефективною поверхнею розсіювання мети (σ_ц)– це умовна площа, що перехоплює таку енергію, що будучи неуважної у всіх напрямках рівномірно створює на вході приймача радіолокатора сигнал, рівний відбитому від цілі. Величина ЭПР цілі залежить від:

· геометричних розмірів і форми цілі

· електричних властивостей цілі (відображающих)

· орієнтації цілі відносно РЛС (ракурс цілі)

· довжини хвилі зондувального сигналу

· поляризації зондувального сигналу

 

Фактично ціль типу літак являє собою сукупність великої кількості різних відбивачів, сукупність яких назвали за аналогією з оптикою «блискучою крапкою». При зміні ракурсу цілі відносно РЛС конфігурація ЭПР і «блискучої крапки» змінюються. Чим більше довжина хвилі зондувального сигналу тим більше σ_ц.

 

 

Тема: 4.1.3 Принципи побудови й функціонування радіолокаційних систем ЗРК

Заняття №2: Принципи побудови систем ЗРК

 

Дальність дії РЛС

Які властивості радіохвиль використовуються в радіолокації?

1. Відображення радіохвиль від неоднородностей, які зустрічаються на шляху їхнього розповсюдження.

2. Постійна швидкість розповсюдження радіохвиль в однорідному просторі (C_const = 3*10⁸ м/с).

3. Здатність радіохвиль фокусироватися антеною в направленому промені - Dн.

4. Прямолінійність шляху розповсюдження радіохвиль у просторі.

Примітка: довжина радіохвиль, використовуваних у РЛС, повинна бути значно менше лінійних розмірів мети (λ<< L_ц ).

Що дає використання властивостей радіохвиль?

· Постійна V радіохвиль - дозволяє вимірювати D до мети за рахунок t затримки відбитого сигналу від Ц.

· Відображення - власне й дозволяє використовувати радіохвилі для локації.

· Здатність фокусироватися антеною у радиопромінь і прямолінійність розповсюдження в просторі дозволяє визначити напрямок на Ц (пеленг).

Від чого залежить характер відображення радіохвиль?

· від електричних властивостей поверхні Ц;

· від нерівностей (конфігурації) поверхні Ц;

· від поляризації падаючої хвилі;

· від кута падіння радіохвилі;

· від довжини хвилі (?) і частоти.

Чим відрізняється відображений сигнал від зондувального?

_1. Сигнал відображений від цілі має випадкову амплітуду й фазу.

_2. Сигнал відображений від цілі має набагато меншу потужність Р_u

_3. Сигнал відображений від цілі має тимчасову затримку t_З = ,

r_ц = .

Задача: при t_з = 1* з = 10 мкс,

r_ц = = 15000 м. = 15 км.

_4. Сигнал, відображений від рухомої цілі, має частотний зсув на величину частоти Доплера.

F_д = ; F_д = .

При λ = 4 див (0,04 м), F_д = 1 кГц → = = = 20 м/с

Ефект Доплера - Білопольского

F_д - частотна добавка – визначається радіальної V_ц, радіальна – складова V_ц у напрямку РЛС.

f_отр = f₀ + F_д , F_д » 100 кГц

f_отр = f₀ - F_д, F_д » 100 кГц

- це S ^ ДНА, що перехоплює таку енергію, що будучи розсіяною у всіх рівних напрямках, створює на вході Пр. Антени РЛ сигнал, рівний відображеному від цілі.

Залежить від:

- S цілі і її електричних властивостей;

- ракурсу цілі;

- λ;

- поляризації вхідного сигналу.

Як визначається однозначна максимальна дальність?

r_одн = ; f_n = ; r_одн =

r_одн – для однозначності черговий Д. або щоб зондувальний сигнал був відбитий і прийнятий, а тільки потім випроменений наступний імпульс.

При f_n = 1 кГц → r_одн = = 1,5*10⁵ = 150000 м = 150 км

При f_n = 2 кГц → r_одн = 75 км ( = = 0,75* )

Завдання: Визначити min період проходження зондувальних імпульсів, при яких забезпечується однозначне визначення дальності в інтервал 0...225 м.

r_одн = ;

=